JP2003000537A - 内視鏡用の撮像方法および装置 - Google Patents

内視鏡用の撮像方法および装置

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JP2003000537A JP2001194150A JP2001194150A JP2003000537A JP 2003000537 A JP2003000537 A JP 2003000537A JP 2001194150 A JP2001194150 A JP 2001194150A JP 2001194150 A JP2001194150 A JP 2001194150A JP 2003000537 A JP2003000537 A JP 2003000537A
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light
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Kazuhiro Tsujita
和宏 辻田
Tomonari Sendai
知成 千代
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内視鏡用の撮像方法および装置において、電
荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子の撮像に基づいて
得られた画像信号により作成される観察用画像信号のＳ
／Ｎを向上させる。 【解決手段】 照射手段１０により生体組織１に励起光
を照射し、この励起光の照射により生体組織１から発生
した蛍光による蛍光像を電荷増倍シフトレジスタ付固体
撮像素子２０により撮像して蛍光像を表す信号電荷を取
得し、読出手段３０によりこの信号電荷を読み出してこ
の信号電荷に基づく画像信号を出力し、この出力された
画像信号に基づいて観察用画像信号を取得するにあた
り、読出手段３０によって出力された画像信号からこの
画像信号に含まれるダークノイズを表すダークノイズ画
像信号成分を減算する演算を減算手段４０で行ない前記
観察用画像信号を取得する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡用の撮像方
法および装置に関し、詳しくは、インパクト・イオン化
現象を利用した電荷増倍型シフトレジスタを有する固体
撮像素子を使用した内視鏡用の撮像方法および装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にＣＣＤ等の固体撮像素子から信号
電荷を読み出して取得した画像信号に含まれるノイズ成
分は主にリードノイズとダークノイズである。例えば内
視鏡を用いて体腔内の生体組織を６０フレーム／ｓｅｃ
のフレームレートの動画として観察する場合には、微弱
光によって形成された像を固体撮像素子で撮像して信号
電荷を取得し、この信号電荷を固体撮像素子から読み出
して取得した画像信号に基づいて作成された観察用の画
像信号を上記動画の観察に利用するが、上記ノイズ成分
がこの観察用画像信号の品質を劣化させることがある。
【０００３】ところで、インパクト・イオン化現象を利
用して電荷を増幅する電荷増倍型の固体撮像素子（以後
電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子と呼ぶ）が開発
されており、この電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素
子を用いるとリードノイズを増加させずに光電変換され
た信号電荷を増幅することができることが知られてお
り、内視鏡による体腔内の生体組織の動画の撮像にこの
電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子を利用してリー
ドノイズを低減させ、取得される画像信号のＳ／Ｎを向
上させる検討が進められている。
【０００４】なお、電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像
素子とは、ＣＣＤの水平読出シフトレジスタと出力アン
プとの間に電荷増倍機能が付いたシフトレジスタを有す
る撮像素子であり、このシフトレジスタ内で起こるイン
パクト・イオン化効果によって、光電変換された信号電
荷を増幅するものである。電荷増倍機能が付いたシフト
レジスタが信号電荷を増倍する原理は、十分な強度で形
成された深いポテンシャルに信号電荷が転送されたとき
に２次電子が生成されるインパクト・イオン化現象（信
号電荷がシフトレジスタを構成する元素であるケイ素に
衝突したときに、電子―正孔が生成される現象）を利用
したものであり、水平読出シフトレジスタから転送され
てきた信号電荷を深いポテンシャルをそれぞれ有する多
段のシフトレジスタで転送することにより上記２次電子
の生成を繰り返し、リードノイズを増幅することなく信
号電荷を増幅するものである。この電荷増倍シフトレジ
スタ付固体撮像素子に関しては、米国特許第5,337,340
号明細書に詳細な記載がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記電
荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子は、ダークノイズ
に関しては従来の固体撮像素子と同等の性能を有するも
のであり、リードノイズの発生が抑制されるようになる
と、この電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子の撮像
によって得られた信号電荷を読み出して取得した画像信
号に含まれるダークノイズの問題が顕著になり、特に体
腔内の生体組織から発生する蛍光を撮像する場合のよう
に数フォトンによって形成される極微弱な光による像を
正確に観察することが要求されるような内視鏡装置にお
いては、さらに上記観察用画像信号へのダークノイズの
混入を抑制することが望まれる。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子の撮像
に基づいて得られた画像信号により作成される観察用画
像信号のＳ／Ｎを従来に比して向上させることができる
内視鏡用の撮像方法および装置を提供することを目的と
するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡用の撮像
方法は、被写体に光を照射することによってこの被写体
から発生した光あるいはこの被写体によって反射された
光による像を電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子に
より撮像して前記像を表す信号電荷を取得し、読出手段
により該信号電荷を読み出してこの信号電荷に基づく画
像信号を出力し、この出力された画像信号に基づいて観
察用画像信号を取得する内視鏡用の撮像方法において、
前記読出手段によって出力された画像信号からこの画像
信号に含まれるダークノイズを表すダークノイズ画像信
号成分を減算して前記観察用画像信号を取得することを
特徴とするものである。
【０００８】本発明の内視鏡用の撮像装置は、被写体に
光を照射する照射手段と、この光の照射を受けた前記被
写体から発生した光あるいは該被写体によって反射され
た光による像を撮像してこの像を表す信号電荷を取得す
る電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子と、この電荷
増倍シフトレジスタ付固体撮像素子から前記信号電荷を
読み出してこの信号電荷に基づく画像信号を出力する読
出手段とを備えた内視鏡用の撮像装置において、前記読
出手段によって出力された画像信号からこの画像信号に
含まれるダークノイズを表すダークノイズ画像信号成分
を減算して減算済画像信号を取得する減算手段を備えて
いることを特徴とするものである。
【０００９】前記ダークノイズ画像信号成分は、前記光
を照射せずに前記電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素
子によって撮像され前記読出手段から出力された画像信
号とすることができる。
【００１０】前記ダークノイズ画像信号成分は、予め取
得され前記減算手段に記憶されたものとすることができ
る。
【００１１】前記内視鏡用の撮像装置は、連続して前記
減算手段から出力された複数の前記減算済画像信号を加
算平均して加算平均減算済画像信号を出力する加算平均
手段を備えたものとすることができる。
【００１２】前記読出手段は、前記信号電荷を６０フレ
ーム／ｓｅｃより大きいフレームレートで読み出すもの
とすることができる。
【００１３】前記被写体から発生した光とは、可視波長
領域の短波長側の波長を持つ光の照射によって生体組織
から発生する自家蛍光等を意味するものである。
【００１４】前記被写体によって反射された光とは、被
写体への光の照射強度を参照するための参照光となる、
被写体に照射した近赤外光の反射光や、通常の観察を行
なうための観察光となる、被写体に照射した白色光の反
射光等を意味するものである。
【００１５】前記観察用画像信号とは、可視化した被写
体の像を表す信号や、画像信号を分析した結果を表す信
号等を意味するものである。
【００１６】
【発明の効果】本発明の内視鏡用の撮像方法および装置
によれば、電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子によ
る被写体の撮像に基づいて観察用画像信号を取得するに
あたり、読出手段によって出力された画像信号からこの
画像信号に含まれるダークノイズを表すダークノイズ画
像信号成分を減算して取得した減算済画像信号に基づい
て上記観察用画像信号を作成するようにしたので、減算
済画像信号に含まれるダークノイズの量が低減され、こ
の減算済画像信号に基づいて作成された観察用画像信号
のＳ／Ｎを従来に比して向上させることができる。
【００１７】また、前記ダークノイズ画像信号成分を、
光を照射せずに電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子
によって撮像され読出手段から出力された画像信号とし
たり、予め取得され減算手段に記憶されたものとすれ
ば、より確実に画像信号からダークノイズ画像信号成分
を減算することができ、減算済画像信号に基づいて作成
された観察用画像信号のＳ／Ｎを従来に比して向上させ
ることができる。
【００１８】また、連続して減算手段から出力された複
数の減算済画像信号を加算平均して加算平均減算済画像
信号を出力する加算平均手段を備えるようにすれば、ダ
ークノイズ画像信号成分の減算誤差を平均化させること
ができ、減算済画像信号に基づいて作成された観察用画
像信号のＳ／Ｎを従来に比してより向上させることがで
きる。
【００１９】また、読出手段が信号電荷を、６０フレー
ム／ｓｅｃより大きいフレームレートで読み出すものと
すれば、従来６０フレーム／ｓｅｃのフレームレートで
行なわれていた電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子
からの信号電荷の読出しよりも早い読出速度で信号電荷
が読み出され、上記信号電荷を読み出して取得された画
像信号に含まれるダークノイズ成分の量を従来に比して
少なくすることができる。なぜなら、固体撮像素子（す
なわち、従来より一般に市販されている固体撮像素子お
よび電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子等）から信
号電荷を読み出す速度が早くなるに従って蓄積されるダ
ークノイズの量が減少するからである。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の
内視鏡用の撮像装置の、一実施の形態である蛍光内視鏡
装置の概略構成を示すブロック図、図２、図４、図６は
信号電荷を読出手段によって読み出すタイミングを示す
タイミングチャート、図３は上記蛍光内視鏡装置に加算
平均手段を付加したブロック図、図５は上記蛍光内視鏡
装置に規格化蛍光強度演算手段を付加したブロック図で
ある。
【００２１】本蛍光内視鏡装置１００は、被写体である
体腔内の生体組織１に光を照射する照射手段１０と、こ
の光の照射を受けた生体組織１から発生した光およびこ
の生体組織１によって反射された光による像を撮像して
この像を表す信号電荷を取得する電荷増倍シフトレジス
タ付固体撮像素子２０と、電荷増倍シフトレジスタ付固
体撮像素子２０から前記信号電荷を読み出してこの信号
電荷に基づく画像信号を出力する読出手段３０と、読出
手段３０によって出力された画像信号からこの画像信号
に含まれるダークノイズを表すダークノイズ画像信号成
分を減算して減算済画像信号を取得する減算手段４０
と、減算手段４０から出力された観察用画像信号である
減算済画像信号を映像信号に変換して表示する表示器７
０と、照射手段１０、電荷増倍シフトレジスタ付固体撮
像素子２０、読出手段３０、および減算手段４０等の動
作および各動作のタイミングを制御するコントローラ５
０とを備えている。
【００２２】照射手段１０は、生体組織１に照射する生
体組織から蛍光を発生させる第１の光である波長４１０
ｎｍ近傍のパルス状の励起光を射出するガリウムナイト
ライド系のパルス駆動半導体レーザ（ＧａＮ−ＬＤ）
と、生体組織１に照射する第２の光である参照光となる
パルス状の近赤外光を射出するパルス駆動レーザとが配
設された光源装置１１、および光源装置１１から射出さ
れた励起光と近赤外光とを内視鏡先端部Ｇに伝播するラ
イトガイド１２を備えている。
【００２３】読出手段３０は、電荷増倍シフトレジスタ
付固体撮像素子２０から出力される信号電荷を電圧に変
換するフローティング・ディフュージョン・アンプ３
１、フローティング・ディフュージョン・アンプ３１の
出力を増幅するＡ／Ｄ変換ゲイン調整アンプ３２、およ
びＡ／Ｄ変換ゲイン調整アンプ３２の出力をデジタル値
からなる画像信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器３３
とを備えている。
【００２４】次に上記実施の形態における作用について
説明する。
【００２５】光源装置１１から射出されたパルス状の励
起光がライトガイド１２を通して生体組織１に照射され
る。図２のタイミングチャートに示すように、このパル
ス状の励起光Ｐの照射を受けた生体組織１から発生した
蛍光は結像レンズ７１を通して電荷増倍シフトレジスタ
付固体撮像素子（以後ＤＺＳ２０と呼ぶ）の受光面２１
上に蛍光像として結像される。なお、結像レンズ７１と
受光面２１との間には励起光カットフィルタ７２が配設
されており、蛍光と共に受光面２１に向かって入射する
励起光が遮断される。ＤＺＳ２０は受光面２１上に結像
された蛍光像を撮像して蛍光像を表す蛍光像信号電荷を
取得する。ＤＺＳ２０によって取得された蛍光像信号電
荷は、読出手段３０によって１２０フレーム／ｓｅｃの
フレームレートで読み出されデジタル値からなる蛍光像
画像信号に変換されて出力され、この出力された蛍光像
画像信号は減算手段４０に記憶される。なお、上記信号
電荷を読み出すフレームレートは、１／（像の露光時間
＋露光された像の読出時間）によって表される値であ
る。
【００２６】つづいて、図２のタイミングチャートに示
すように、光源装置１１からは励起光を射出せず、励起
光の照射を受けない生体組織１の像がＤＺＳ２０によっ
て撮像され、すなわち、上記蛍光像が撮像されてから１
／１２０秒後にダークノイズ信号電荷成分が取得され
る。ダークノイズ信号電荷成分はＤＺＳ２０から上記と
同様のフレームレートで読出手段３０によって読み出さ
れダークノイズを表すダークノイズ画像信号成分に変換
されて出力され、この出力されたダークノイズ画像信号
成分は減算手段４０に記憶される。
【００２７】ここで、読出手段３０によって信号電荷が
ＤＺＳ２０からを読み出される読出時間について説明す
る。
【００２８】図２のタイミングチャートに示されるよう
に、ＤＺＳ２０によって撮像された蛍光像信号電荷を読
み出す読出時間Ｋ、およびＤＺＳ２０によって撮像され
た励起光の照射を受けない生体組織１の像を表すダーク
ノイズ信号電荷成分を読み出す読出時間Ｄは共に１／１
２０秒に設定されている。
【００２９】上記蛍光像画像信号およびダークノイズ画
像信号成分を記憶した減算手段４０は、蛍光像画像信号
からダークノイズ画像信号成分を減算して取得された減
算済画像信号を出力する。減算手段４０から出力された
観察用画像信号である減算済画像信号は映像信号に変換
されて６０フレーム／ｓｅｃのフレームレートで表示器
７０に表示される。
【００３０】なお、上述の光源装置１１から励起光を射
出せずに行なわれるＤＺＳ２０の撮像は体腔内で実施さ
れるので、ＤＺＳ２０よって取得されるダークノイズ信
号電荷成分は、外部の光を遮断して発生するダークノイ
ズとなる信号電荷と略等しくなる。
【００３１】また、上記ダークノイズ画像信号成分は、
必ずしも蛍光像画像信号が取得される度に取得する必要
はなく、蛍光像画像信号に混入するダークノイズの量が
一定であれば、このダークノイズの量を予め測定してお
き、その値をダークノイズ画像信号成分として前記減算
手段に記憶させておいてもよい。
【００３２】また、蛍光内視鏡装置のブロック図の一部
を表す図３に示すように、連続して減算手段４０から出
力される複数の減算済画像信号を加算平均して加算平均
減算済画像信号を出力する加算平均手段６０を蛍光内視
鏡装置１００にさらに備えるようにし、以下に示すよう
に観察用画像信号を取得することもできる。
【００３３】読出手段３０から出力された第１の蛍光像
画像信号と第１のダークノイズ画像信号成分とに基づい
て減算手段４０によって取得された第１の減算済画像信
号を加算平均手段６０に記憶させ、つづいて、読出手段
３０から出力された第２の蛍光像画像信号と第２のダー
クノイズ画像信号成分とに基づいて減算手段４０によっ
て取得された第２の減算済画像信号を加算平均手段６０
に記憶させ、加算平均手段６０により第１の減算済画像
信号と第２の減算済画像信号とを加算平均して加算平均
減算済画像信号を出力する。
【００３４】ここで、上記加算平均減算済画像信号の作
成にあたり、信号電荷がＤＺＳ２０から読み出される読
出時間についてタイミングチャートを用いて説明する。
【００３５】図４のタイミングチャートに示されるよう
に、パルス状の励起光Ｐ１およびＰ２の照射に基づいて
取得された第１の蛍光像信号電荷および第２の蛍光像信
号電荷がＤＺＳ２０から読出手段３０によってを読み出
される読出時間Ｋ１とＫ２、およびパルス状の励起光を
照射せずに取得された第１のダークノイズ信号電荷およ
び第２のダークノイズ信号電荷が読出手段３０によって
読み出される読出時間Ｄ１とＤ２は１／２４０秒（２４
０フレーム／ｓｅｃのフレームレート）に設定されてお
り、上記読み出された蛍光像信号電荷およびダークノイ
ズ信号電荷成分に基づいて、第１の減算済画像信号と第
２の減算済画像信号が１／１２０秒（１２０フレーム／
ｓｅｃの各フレームレート）毎に減算手段４０によって
作成され出力される。作成され出力された２つの減算済
画像信号はさらに加算平均手段６０によって加算平均さ
れて加算平均減算済画像信号として１／６０秒（６０フ
レーム／ｓｅｃの各フレームレート）毎に加算平均手段
６０から出力される。
【００３６】上記加算平均手段６０から出力された観察
用画像信号である加算平均減算済画像信号は映像信号に
変換されて６０フレーム／ｓｅｃのフレームレートで表
示器７０に表示される。
【００３７】なお、上記読出時間の設定および各動作の
制御等はコントローラ５０によって行なわれる。
【００３８】また、蛍光内視鏡装置のブロック図の一部
を表す図５に示すように、加算平均手段６０の代わりに
組織性状演算手段８０を蛍光内視鏡装置１００に備える
ようにして、生体の正常な組織性状と異常な組織性状
（病変部）との相違を観察するための蛍光収率を表す観
察用画像信号および規格化蛍光強度を表す観察用画像信
号を以下に示すように取得することもできる。
【００３９】なお、蛍光収率は、生体の正常組織および
病変組織が同一強度の励起光を受光した場合に正常組織
から発生する自家蛍光の強度が病変組織から発生する自
家蛍光の強度より高くなることに基づいて病変組織と正
常組織との識別を行う指標であり、体腔内の生体組織に
励起光と近赤外光とを照射し、この励起光の照射により
生体組織から発生した蛍光の強度と、近赤外光の照射を
受けた生体組織によって反射された反射近赤外光の強度
との比率によって表すことができる。
【００４０】また、規格化蛍光強度は、励起光の照射を
受けた生体の正常組織と病変組織とから発生する蛍光の
スペクトルの形状が４８０ｎｍ近傍の波長領域において
異なることに基づいて正常組織と病変組織との識別を行
う指標であり、励起光の照射により発生した蛍光中の４
８０ｎｍ近傍の狭帯域波長領域の強度と、４３０ｎｍ〜
７３０ｎｍに亘る広帯域波長領域の強度との比率によっ
て表すことができる。
【００４１】上記蛍光収率および規格化蛍光強度は、励
起光を照射する射出点と励起光の照射を受ける生体組織
の被測定部位との間隔および角度等に影響されない安定
した指標として利用することができる。
【００４２】まず始めに、蛍光収率を表す観察用画像信
号である蛍光収率画像信号を取得する場合について説明
する。
【００４３】光源装置１１から射出されたパルス状の励
起光と近赤外光とをライトガイド１２を通して互いに異
なるタイミングで生体組織１に照射する。
【００４４】パルス状の励起光の照射を受けた生体組織
１から発生した蛍光による蛍光像はＤＺＳ２０によって
撮像されて蛍光像を表す蛍光像信号電荷として取得され
た後、読出手段３０によって読み出され蛍光像画像信号
に変換されて出力され、この出力された蛍光像画像信号
は減算手段４０に記憶される。
【００４５】つづいて、光源装置１１からは励起光を射
出せず、励起光の照射を受けない生体組織１の像がＤＺ
Ｓ２０によって撮像され上記と同様のフレームレートで
読出手段３０によって読み出され、ダークノイズ画像信
号成分に変換されて上記と同様に減算手段４０に記憶さ
れる。
【００４６】減算手段４０は、上記のようにして記憶さ
れた蛍光像画像信号からダークノイズ画像信号成分を減
算して減算済画像信号である減算済蛍光像画像信号を取
得しこの減算済蛍光像画像信号を組織性状演算手段８０
に出力する。
【００４７】次に、パルス状の近赤外光の照射を受けて
生体組織１によって反射された反射近赤外光による近赤
外光像がＤＺＳ２０によって撮像されて近赤外光像を表
す近赤外光像信号電荷として取得された後、この近赤外
光像信号電荷が読出手段３０によって読み出され近赤外
光像画像信号に変換されて上記と同様に減算手段４０に
記憶される。
【００４８】つづいて、光源装置１１からは励起光を射
出せず、上記と同様にダークノイズ画像信号成分が減算
手段４０に記憶される。
【００４９】減算手段４０は、上記のようにして記憶さ
れた近赤外光像画像信号からダークノイズ画像信号成分
を減算して減算済画像信号である減算済近赤外光像画像
信号を取得しこの減算済近赤外光像画像信号を組織性状
演算手段８０に出力する。
【００５０】減算済蛍光像画像信号および減算済近赤外
光像画像信号を入力した組織性状演算手段８０は、上記
減算済蛍光像画像信号と減算済近赤外光像画像信号との
比率を求めて蛍光収率画像信号を作成し出力する。組織
性状演算手段８０から出力された観察用画像信号である
上記蛍光収率画像信号は映像信号に変換されて表示器７
０に表示される。
【００５１】ここで、上記蛍光収率画像信号が作成され
るときにＤＺＳ２０から信号電荷を読み出す読出時間に
ついてタイミングチャートを用いて説明する。
【００５２】図６のタイミングチャートに示すように、
ＤＺＳ２０からパルス状の励起光Ｐ′の照射に基づいて
取得された蛍光像信号電荷を読み出す読出時間Ｋ、ＤＺ
Ｓ２０からパルス状の励起光を照射せずに取得されたダ
ークノイズ信号電荷成分を読み出す読出時間Ｄ、および
ＤＺＳ２０からパルス状の近赤外光Ｑの照射に基づいて
取得された近赤外光像信号電荷を読み出す読出時間Ｉは
それぞれ１／２４０秒（２４０フレーム／ｓｅｃのフレ
ームレート）に設定され、減算済蛍光像画像信号と減算
済近赤外光像画像信号とは１／１２０秒毎に減算手段４
０から出力される。そして１／６０秒毎に観察用画像信
号である蛍光収率画像信号が組織性状演算手段８０から
出力される。
【００５３】なお、上記読出時間の設定および各動作の
制御等はコントローラ５０によって行なわれる。
【００５４】次に、規格化蛍光強度を表す観察用画像信
号である規格化蛍光強度画像信号を取得する場合につい
て説明する。
【００５５】規格化蛍光強度画像信号を取得する場合に
は、４８０ｎｍ近傍の狭帯域波長領域を透過させるフィ
ルタと４３０ｎｍ〜７３０ｎｍに亘る広帯域波長領域を
透過させるフィルタとを受光画素の位置に対応させて交
互に備えた図７に示すようなモザイクフィルタ８５を受
光面２１上に配設して、光源装置１１から射出されたパ
ルス状の励起光をライトガイド１２を通して生体組織１
に照射する。
【００５６】パルス状の励起光の照射を受けた生体組織
１から発生した蛍光はモザイクフィルタ８５を通して、
狭帯域波長領域を透過した狭帯域蛍光像と広帯域波長領
域を透過した広帯域蛍光像とが同時に受光面２１上に結
像されＤＺＳ２０上によって撮像されて蛍光像信号電荷
として取得される。この取得された蛍光像信号電荷は読
出手段３０によって読み出され蛍光像画像信号に変換さ
れて出力され、この出力された蛍光像画像信号は減算手
段４０に記憶される。
【００５７】つづいて、光源装置１１からは励起光を射
出せず、励起光の照射を受けない生体組織１の像がＤＺ
Ｓ２０によって撮像され上記と同様のフレームレートで
読出手段３０によって読み出され、ダークノイズ画像信
号成分に変換されて上記と同様に減算手段４０に記憶さ
れる。
【００５８】減算手段４０は、狭帯域蛍光像と広帯域蛍
光像とが同時に撮像されて取得された上記蛍光像画像信
号からダークノイズ画像信号成分を減算して、減算済画
像信号である狭帯域蛍光像に対応する減算済狭帯域画像
信号と広帯域蛍光像に対応する減算済広帯域画像信号と
を取得しこれらの画像信号を組織性状演算手段８０に出
力する。
【００５９】減算済狭帯域画像信号および減算済広帯域
画像信号を入力した組織性状演算手段８０は、上記減算
済狭帯域画像信号と減算済広帯域画像信号との比率を求
めて規格化蛍光強度画像信号を作成し出力する。組織性
状演算手段８０から出力された観察用画像信号である上
記規格化蛍光強度画像信号は映像信号に変換されて表示
器７０に表示される。
【００６０】ここで、上記規格化蛍光強度画像信号が作
成されるときにＤＺＳ２０から信号電荷を読み出す読出
時間について説明する。
【００６１】ＤＺＳ２０からパルス状の励起光の照射に
基づいて取得された蛍光像信号電荷を読み出す読出時
間、およびＤＺＳ２０からパルス状の励起光を照射せず
に取得されたダークノイズ信号電荷成分を読み出す読出
時間は共に１／２４０秒（２４０フレーム／ｓｅｃのフ
レームレート）に設定され、減算済狭帯域画像信号と減
算済広帯域画像信号とは同時に１／１２０秒毎に減算手
段４０から出力される。そして１／１２０秒毎に観察用
画像信号である規格化蛍光強度画像信号が組織性状演算
手段８０から出力される。
【００６２】なお、上記読出時間の設定および各動作の
制御等はコントローラ５０によって行なわれる。
【００６３】上記のように本発明によれば、電荷増倍シ
フトレジスタ付固体撮像素子を使用した内視鏡用の撮像
装置において、被写体に光を照射して取得した画像信号
から被写体に光を照射せずに取得したダークノイズ画像
信号成分を減算して取得した減算済画像信号に基づいて
観察用画像信号を取得するようにしたので、観察用画像
信号のＳ／Ｎを従来に比して向上させることができる。
【００６４】なお、上記実施の形態においては、電荷増
倍シフトレジスタ付固体撮像素子から６０フレーム／ｓ
ｅｃより大きなフレームレートで信号電荷を読み出す例
を示したが、６０フレーム／ｓｅｃ以下のフレームレー
トで信号電荷を読み出すようにしても、上記実施の形態
と同様に観察用画像信号に含まれるダークノイズの量を
低減させ、観察用画像信号のＳ／Ｎを従来に比して向上
させる効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による蛍光内視鏡装置の概
略構成を示すブロック図
【図２】信号電荷を読出手段によって読み出すタイミン
グを示すタイミングチャート
【図３】蛍光内視鏡装置に加算平均手段を付加したブロ
ック図
【図４】信号電荷を読出手段によって読み出すタイミン
グを示すタイミングチャート
【図５】蛍光内視鏡装置に規格化蛍光強度演算手段を付
加したブロック図
【図６】信号電荷を読出手段によって読み出すタイミン
グを示すタイミングチャート
【図７】モザイクフィルタの構造を示す概略図
【符号の説明】
１ 生体組織 １０ 照射手段 ２０ 電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子 ３０ 読出手段 ４０ 減算手段 ５０ コントローラ ７０ 表示器 １００ 蛍光内視鏡装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｚ Ｆターム(参考） 2H040 GA02 GA06 4C061 AA00 BB02 CC06 DD00 LL02 NN01 NN05 QQ04 QQ09 RR03 RR26 SS04 SS18 SS22 SS23 WW17 5C022 AA09 AB15 AB37 AC42 5C024 AX04 BX02 CX04 CX32 GY41 HX29 HX50 HX55

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被写体に光を照射することによって該被
    写体から発生した光あるいは該被写体によって反射され
    た光による像を電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子
    により撮像して前記像を表す信号電荷を取得し、読出手
    段により該信号電荷を読み出してこの信号電荷に基づく
    画像信号を出力し、この出力された画像信号に基づいて
    観察用画像信号を取得する内視鏡用の撮像方法におい
    て、 前記読出手段によって出力された画像信号から該画像信
    号に含まれるダークノイズを表すダークノイズ画像信号
    成分を減算して前記観察用画像信号を取得することを特
    徴とする内視鏡用の撮像方法。
  2. 【請求項２】 被写体に光を照射する照射手段と、該光
    の照射を受けた前記被写体から発生した光あるいは該被
    写体によって反射された光による像を撮像して該像を表
    す信号電荷を取得する電荷増倍シフトレジスタ付固体撮
    像素子と、該電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像素子か
    ら前記信号電荷を読み出してこの信号電荷に基づく画像
    信号を出力する読出手段とを備えた内視鏡用の撮像装置
    において、 前記読出手段によって出力された画像信号から該画像信
    号に含まれるダークノイズを表すダークノイズ画像信号
    成分を減算して減算済画像信号を取得する減算手段を備
    えていることを特徴とする内視鏡用の撮像装置。
  3. 【請求項３】 前記ダークノイズ画像信号成分が、前記
    光を照射せずに前記電荷増倍シフトレジスタ付固体撮像
    素子によって撮像され前記読出手段から出力された画像
    信号であることを特徴とする請求項２記載の内視鏡用の
    撮像装置。
  4. 【請求項４】 前記ダークノイズ画像信号成分が、予め
    取得され前記減算手段に記憶されたものであることを特
    徴とする請求項２記載の内視鏡用の撮像装置。
  5. 【請求項５】 連続して前記減算手段から出力された複
    数の前記減算済画像信号を加算平均して加算平均減算済
    画像信号を出力する加算平均手段を備えたことを特徴と
    する請求項２から４のいずれか１項記載の内視鏡用の撮
    像装置。
  6. 【請求項６】 前記読出手段が前記信号電荷を６０フレ
    ーム／ｓｅｃより大きいフレームレートで読み出すもの
    であることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項
    記載の内視鏡用の撮像装置。
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